混凝土收缩裂缝探讨VIP

1、混凝土收缩裂缝探讨 中国混凝土网 2006-4-4 摘要：分析了混凝土的收缩过程及其机理，介绍了混凝土收缩应变的计算方法以及混凝土收缩裂缝的防控原则，以防止收缩裂缝产生，提高建筑物的外观质量和长期耐久性。关键词：收缩裂缝，收缩应变值，防控原则Discussion on shrinkage cracks of concreteLIU Peng cheng WANG Hai ying WANG Guo hongAbstract ： It analyzes shrinkage course and its mechanism of concrete, and introduces calculati

2、on method for shrinkage strain of concrete andprevention principle of shrinkage cracks, which to prevent shrinkage crack and improve visual quality and durability of building.Key words ： shrinkage crack, shrinkage strain value, prevention principle引言 混凝土发生裂缝是建筑工程中一个普遍的技术问题。其产生裂缝的原因主要有荷载因素和非荷载因素，对于前者

3、，规范已针对不同的建筑等级及要求给出了成熟的裂缝控制验算公式。根据一项调查统计1表明：由于非荷载(温度、收缩、不均匀沉降)引起的裂缝约占80 %；而属于由荷载引起的仅占20 %。同时，由于泵送混凝土采用高水泥用量、高单位用水量和高砂率的配比，因此，随着泵送商品混凝土的大量推广应用，混凝土非荷载裂缝出现的几率也大大增加，不仅影响了建筑物的外观质量，同时对建筑物的长期耐久性也产生了不良影响，甚至会使人们产生“裂缝恐惧感”。由此可见，非荷载裂缝在混凝土裂缝中占有主导地位，研究和探讨它有极其重要的现实意义。下面对非荷载裂缝中的收缩裂缝做一些防控研究。1 混凝土收缩过程及机理 了解混凝土收缩过程及机理，

4、有助于深入其实质，把握其本质，从而对采取相应的抗收缩裂缝对策有所帮助。 混凝土材料因物理化学作用而产生的体积缩小现象统称为收缩。从混凝土开始浇筑至使用期，收缩过程大致可以分为五个阶段即：塑性收缩期，自生收缩期，水化热温差收缩期，干燥收缩期，环境温度收缩期等。 混凝土收缩的原因及机理主要可概括为以下三个方面： 1) 干燥收缩的原因是混凝土内部水分的消失。但是，开始干燥时所损失的自由水并不会引起混凝土的收缩，因此其主要原因是吸附水的消失； 2) 自生收缩是在没有水分转移下的收缩，其原因是水泥水化物的体积小于参与水化反应的水泥和水的体积，因此这是一种由水泥的水化反应所产生的固有收缩，但其值与干燥收缩

5、比较是微不足道的； 3) 碳化收缩是混凝土中的水泥水化物与空气中的二氧化碳发生化学反应的结果。 混凝土如果在无约束的条件下收缩，它只会单纯地引起体积缩小，而不会产生应力，但实际工程中的混凝土构件均会不同程度的受到约束，使得混凝土为了保持初始长度，收缩就会在混凝土中产生拉应力2。由此可知，混凝土产生收缩裂缝必须具备三个条件：收缩变形的大小，约束的情况，实时的抗拉强度。这也是预防及控制混凝土收缩裂缝的出发点。2 混凝土收缩应变实用计算法2. 1 一般计算方法 英国BS5400 提出的关于收缩应变计算式由四个系数相乘，即3： sh = kl kc ke kj 。 其中， kl ，kc ，ke ，kj

6、 为影响系数，由表格或图解的方式给出以供查用欧洲混凝土委员会国际预应力协会给出的计算式为： sh ( t，t0) =sh0 s ( t) - s ( t0) ， sh0 =s1 s2 sh0 。式中：sh0 收缩应变基准值； s1 取决于环境； s2 取决于名义厚度h0 。 s1 ，s2可由相应的图表查出，s 为收缩随时间发展的函数，也可由图表查出， t 为所考虑瞬间混凝土的龄期， t0 为开始考虑收缩影响瞬间混凝土的龄期。 B P 模式给出的计算式更为复杂，它没有相应的通过实验得到的数据图表，偏重于纯计算式的应用。另外，还有美国混凝土学会、英国混凝土协会等也给出了不同的计算条款。2. 2 一

7、种实用计算法 该法的基础是找出标准状态下的最大收缩应变，而任何处于其他状态下的最大收缩应变用各种不同的系数加以修正。任意状态下最大(最终) 收缩应变值以y () 表示，标准状态下以0y ( ) 表示，则： y () =0y ( )M1 M2 M3 M4 Mn 。式中： M1 ， M2 ， M3 ， Mn 各影响因素的修正系数，可由相应的表格查出，具体表格可参阅参考文献1； 0y ( ) 在标准状态下由实验得出的收缩应变值。 标准状态为：275号普通水泥；标准磨细度(比表面积为2500 cm2/ g3500 cm2/ g) ；骨料为花岗岩碎石；水灰比为0.4 ；水泥浆含量为20%；混凝土振动捣实

8、；自然硬化； 试件截面为20cm 20cm；测定收缩前湿养护7d ；周围空气相对湿度为50%等。 0y ( ) 用结构相对收缩变形表示，其实验统计值为： 3.24 10-4 。而对于任意时间任意状态下收缩应变的计算式可由下式表示： y ( t) =y ( ) (1-e-bt ) 。式中： b 经验系数，一般取0.01； y ( t) 任意时间任意状态下的收缩应变， t 以天为单位。 这样，就可以求出约束方向任意时间任意状态下的收缩应变值，从而可以初步判断约束方向混凝土收缩裂缝是否会出现，如果有出现裂缝的可能，就可以参照其修正系数，对混凝土相应的配制条件(由决定M1 ， M2 ， M3 .值的因

9、素决定，可由相应的表格查出) 如：水泥品种、水泥细度、配筋率等加以调整，直到满足条件y ( t) cmax为止，以达到初步防控混凝土收缩裂缝的目的。3 混凝土收缩裂缝的防控原则 在工程实践中，采用“放”的原则的应用主要有： 1) 设置混凝土后浇带。新版高层规程和混凝土规范中规定：每30 m 留出施工后浇带，其宽度为800mm1000 mm。这是国内外通用的减小混凝土收缩不利影响的有效方法。 2) 设置伸缩缝。混凝土结构设计规范对钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距依据结构类别和所处环境做出了规定。 3) 在施工过程中，应重视施工组织管理，采取正确的浇筑顺序与振捣方式等。 在工程实践中，采用“抗”的原

10、则的应用主要有： 1) 采取构造 措施控制或减少混凝土收缩，如增设钢筋或钢筋网作为补偿；在温度收缩应力较大的现浇板中，表面布置双向温度收缩钢筋等。有的构造物伸缩缝的间距虽然符合规范要求，但由于施工周期长，结构为暴露在大气中的露天结构，故在结构中断面薄弱处、应力集中处宜采用各种加强措施。 2) 采取外加剂和施加预应力补偿混凝土的收缩。在混凝土中加入外加剂，产生少量预压应力来补偿混凝土硬化过程中产生的收缩应力，从而使裂缝控制在无害范围内，当然，应用时要注意外加剂的技术条件，并注意保温养护。预应力混凝土可增强梁板刚度，所产生的预应力可抵消由于混凝土收缩产生的轴向拉应力，从而消除或减少收缩裂缝的出现，

11、达到扩大伸缩缝间距，不设后浇带，当然，所施加的预应力必须是专门用于抵消收缩应变的预应力。 3) 混凝土体积较大时，要防止各种收缩应力叠加等。 在大量工程中，单纯地采取“放”或“抗”的措施达不到预期的效果，而应把两者结合起来，才能达到防控混凝土收缩裂缝的效果。4 结语 收缩裂缝属于早期裂缝范围，其形成机理复杂，需要考虑的因素颇多，既有环境因素，又有材料本身的原因，还有施工工艺的影响。因此，不能单纯地依赖于计算或概念手段，而应把两者结合起来综合应用，从整体论的观点进行防控，不能简单地认为采取了某种措施就万事大吉了，只有具体分析，适时、适度地做好每个环节，才能达到防控混凝土收缩裂缝的理想效果。参考文

12、献：1 王铁梦. 建筑物的裂缝控制M . 上海：上海科学技术出版社，1987. 24226.2 过镇海. 钢筋混凝土原理M . 北京：清华大学出版社，1997.79281.3 周履，陈永春. 收缩徐变M . 北京：中国铁道出版社，1994.32235.4 陈肇元. 钢筋混凝土裂缝分析与控制J . 工程力学，2001 (2) ：66267.作者简介：刘鹏程(19752 ) ，男，昆明理工大学建筑工程学院硕士研究生，云南昆明650224王海莹(19682 ) ，女，副教授，昆明理工大学建筑工程学院，云南昆明650224作物品质生理生化与检测技术试题专业：作物栽培学与耕作学 姓名：马尚宇 学号：S2

13、009180一、 名词解释或英文缩写1. 完全蛋白质与不完全蛋白质完全蛋白质：complete protein 含有全部必需氨基酸的蛋白质即为完全蛋白质。不完全蛋白质：incomplete protein 不含有某种或某些必需氨基酸的蛋白质称为不完全蛋白质。2. 加工品质和营养品质加工品质：processing quality包括磨面品质（一次加工品质）和食品加工品质（二次加工品质）。磨面品质指籽粒在磨成面粉的过程中，对面粉工艺所提出的要求的适应性和满足程度。食品加工品质指将面粉加工成面食品时，给类面食品在加工工艺和成品质量上对小麦品种的籽粒和面粉质量提出的不同要求，以及对这些要求的适应性和满

14、足程度。营养品质：nutritional quality指其所含的营养物质对人（畜）营养需要的适应性和满足程度，包括营养成分的多少，各营养成分是否全面和平衡。3. 氨基酸的改良潜力 (氨基酸最高含量平均含量)/平均含量1004. 简单淀粉粒和复合淀粉简单淀粉粒：小麦、玉米、黑麦、高粱和谷子，每个淀粉体中只有一粒淀粉称为简单淀粉粒。复合淀粉：水稻和燕麦中每个淀粉质体中含有许多淀粉粒，称为复合淀粉粒。5. 淀粉的糊化作用和凝沉作用糊化作用：淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中，淀粉粒因其比重大而沉淀。但若把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时（一般在55以上），淀粉粒突然膨胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百

15、倍之大，所以悬浮液就变成粘稠的胶体溶液。这一现象，称为“淀粉的糊化”，也有人称之为化。淀粉粒突然膨胀的温度称为“糊化温度”，又称糊化开始温度。凝沉作用：淀粉的稀溶液，在低温下静置一定时间后，溶液变混浊，溶解度降低，而沉淀析出。如果淀粉溶液浓度比较大，则沉淀物可以形成硬块而不再溶解，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。6. 可见油脂和不可见油脂可见油脂：经过榨油或提取，使油分从贮藏器官分离出来，供食用或食品加工等利用的油脂，如花生油，菜籽油等。不可见油脂：不经榨取随食物一起食用的油脂，如米、面粉、肉、蛋、乳制品等含有的油脂。7. 必需脂肪酸和非必需脂肪酸必需脂肪酸：为人体健康和生命所

16、必需,但机体自己不能合成,必须依赖食物供应，它们都是不饱和脂肪酸。非必需脂肪酸：是机体可以自行合成，不必依靠食物供应的脂肪酸,它包括饱和脂肪酸和一些单不饱和脂肪酸。8. 沉淀值和降落数值沉淀值：sedimentation value 小麦在规定的粉碎和筛分条件下制成十二烷基硫酸钠（SDS）悬浮液，经固定时间的振摇和静置后，悬浮液中的面粉面筋与表面活性剂SDS结合，在酸的作用下发生膨胀，形成絮状沉积物，然后测定该沉积物的体积，即为沉淀值。降落数值：falling number 指一定量的小麦粉或其他谷物粉和水的混合物置于特定黏度管内并浸入沸水浴中，然后以一种特定的方式搅拌混合物，并使搅拌器在糊化

17、物中从一定高度下降一段特定距离，自黏度管浸入水浴开始至搅拌器自由降落一段特定距离的全过程所需要的时间（s）即为降落数值。降落数值越高表明的活性越低，降落数值越低表明-淀粉酶活性越高。9. 氨基酸化学比分和标准模式氨基酸的化学比分：食物蛋白质(Ax)中各必需氨基酸的含量与等量标准蛋白质（Ae）中相同氨基酸含量的百分比，即为化学比分。标准模式：FAO/WHO根据人体生理需要在100g优质蛋白中氨基酸应该达到的含量（g）。10. 面筋和面筋指数面筋：wheat gluten面粉加水揉搓成的面团，在水中反复揉洗后剩下的具有弹性和延伸性的物质，主要成份是谷蛋白和醇溶性蛋白，是小麦所特有的物质。面筋指数：

18、优质面筋占总面筋的百分比。代表了面筋的质量，与面团溶张势，与拉伸仪的拉伸面积和面包体积都显著正相关，面筋指数低于40%和高于95%都不适合制作面包。二、 简答题1. 简述品质测试中精密度、正确度和准确度的关系。精密度是指在相同条件下n次重复测定结果彼此相符合的程度。精密度的大小用偏差表示，偏差越小说明精密度越高。准确度是指测得值与真值之间的符合程度。准确度的高低常以误差的大小来衡量。即误差越小，准确度越高；误差越大，准确度越低。应当指出的是，测定的精密度高，测定结果也越接近真实值。但不能绝对认为精密度高，准确度也高，因为系统误差的存在并不影响测定的精密度，相反，如果没有较好的精密度，就很少可能

19、获得较高的准确度。可以说精密度是保证准确度的先决条件。当已知或可以推测所测量特性的真值时，测量方法的正确度即为人们所关注。尽管对某些测量方法，真值可能不会确切知道，但有可能知道所测量特性的一个接受参考值。例如，可以使用适宜的标准物料或者通过参考另一种测量方法或准备一个已知的样本来确定该接受参考值。通过把接受参考值与测量方法给出的结果水平进行比较就可以对测量方法的正确度进行评定。正确度通常用偏倚来表示。2. 简述作物品质的控制因素、制约因素和影响因素。作物品质的控制因素主要是生物遗传（遗传因素）、品种特性（非遗传因素）等。作物品质的制约因素主要是栽培（土壤结构和耕作栽培方法）、气候（降雨和数量、

20、光照度和温度）等。作物品质的影响因素主要是病虫害（锈病、腥黑穗病、根腐病和赤霉病）、收获（收获延后、收获期雨淋、热损伤）、贮藏（霉变、虫蛀）等。3. 麦谷蛋白和醇溶蛋白质电泳各用什么方法，简述主要步骤。麦谷蛋白电泳使用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳，即SDS-PAGE技术。该方法的基本原理是蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中与SDS分子按比例结合，形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物。这种复合物由于结合大量的SDS，是蛋白质丧失了原有的电荷而形成仅保持原有分子大小为特征的负离子集团。由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的，电泳时，蛋白质分子的迁移速度只取决与分子大小。主要步骤如下

21、：样品提取 制胶 电泳（恒流） 检测（染色、脱色和保存）（1）样品提取从待测的小麦样品中取一粒种子，用样品钳夹碎，倒入已编号的1.5ml离心管中，在管上标明重量，待测。按1:10的比例加入50%异丙醇提取液(mg: l），在60-65水中水浴20-30 min。第一次水浴后。取出离心管，放置在室温条件下提取2h，期间振荡几次。将离心管1000rpm离心10min，弃去上清液，再按1:10比例加入50%异丙醇提取液进行第二次水浴。第二次水浴后，室温下提取2h，1000rpm离心10min，弃去上清液。按1:7的比例加入HMW-GS样品提取液，搅拌均匀，至于60-65水浴2h，中间振荡1-2次。提

22、取液10000rpm离心10min取上清液，4冰箱保存备用。（2）制胶擦板：先用自来水将板的正反面洗净擦干，然后用酒精和Repel试剂将玻璃板内面擦拭干净。封槽：将玻璃板底部先用凡士林封住，擦干净后再用橡皮膏粘紧。灌胶第一步：按分离胶贮液所需比例配分离胶，然后灌胶，将板倾斜一定角度防气泡出现，灌完分离胶立即在胶的表面加正丁醇压平。第二步：待分离胶与正丁醇之间形成明显界限后，用滤纸吸出正丁醇，把配好的浓缩胶倒入分离胶上面，灌胶后立即插入样品梳。（3）加样10000rpm，10min离心备用样品液待浓缩胶交联后小心取出样品梳，用弯管注射器迅速冲洗样品孔2-3次，所用冲洗液为稀释1倍的电极缓冲液。样

23、品孔内加电极缓冲液，用50l微量注射器点样，每样品孔内加8l样品提取液，两端加标准样品。（4）电泳将玻璃板装入电泳槽，对于1620cm玻璃板，在恒流条件下电泳14h。红线插电源正极，黑线插电源负极。（5）染色电泳完毕，把浓缩胶切去，用充分吸水蓬松的毛笔在胶的一角小心挑起，靠重力作用小心取下胶板，放入塑料盘内，加入400ml10%三氯乙酸染色液和10ml考马斯亮蓝。（6）脱色、照相将染过色的胶放在自来水中脱色即可，脱色时间越长，蛋白带越清晰。醇溶蛋白电泳使用酸性-聚丙烯酰胺凝胶电泳，即A-PAGE电泳。其原理如下： A-PAGE电泳使用相同孔径的凝胶、相同缓冲系统的样品缓冲液，为连续电泳，只用分

24、离胶，不用浓缩胶，使用恒压电泳。主要步骤如下：样品提取 制胶 加样 电泳 染色 脱色 保存A-PAGE电泳时，样品称重夹碎放入0.5ml的离心管中按1:5的比例加入提取液，振荡提取。电泳时，采用恒压500v，恒温15-18电泳。电泳时间一般为45-55min，时间的确定为甲基绿迁移至底板所需时间的4倍。，染色需要过夜，脱色时使用蒸馏水脱色。连接电源时，接线与SDS-PAGE电泳接线相反，电泳槽黑线（负极）连接电泳仪正极，红线连接电泳仪正极。4. 简述A、B、C型淀粉粒的形成过程。A型和B型淀粉粒在发育时，子粒中先形成A型淀粉粒，而后再形成B型淀粉粒，不论A或B 型淀粉粒，在其发育的过程中，都是

25、首先形成小淀粉粒核，随后淀粉分子在核表面的沉积形成成熟淀粉粒。在花后4 d 或之前，最初的球形淀粉粒开始在淀粉体中形成，并成为A-型淀粉粒的核，核再通过葡聚糖聚合体的逐步积累而生长，最终形成A-型淀粉粒。B-型淀粉粒首先在A-型淀粉粒和淀粉体膜之间出现，然后膜向细胞质突出并收缩释放出B-型淀粉粒。C-型淀粉粒在花后21 d 开始合成。5. 简述质构仪在食品物理特性方面的应用。（1） 在面粉品质评价中的应用质构仪拉伸试验参数中的拉伸距离与面团的流变学特性指标有很好的相关性，拉断力与拉断应力能较好地反映面粉吸水率的大小，拉伸距离对反映面粉筋力强弱有很好的预测性，质构仪拉伸试验参数中的拉断力与拉断应

26、力与面粉粘度特性指标有密切关系。质构仪测定的拉伸面积、拉伸阻力、延伸度和拉伸比例可用于评价面团的强度、弹性和延伸性，可以较全面地评价和确定面粉的品质和适用范围。（2） 在面条、面包和馒头等面类食品品质评价中的应用 与面条感官评价指标呈显著相关的质构仪TPA指标为硬度、弹性、胶着性和恢复性，TPA硬度和胶着性能较好反映面条感官适口性。TPA硬度和胶着性能部分反映面条表观状态和韧性，TPA弹性和恢复性能部分反映面条粘性和光滑性。除粘着性外，不同品种间煮熟面条的质构仪指标差异显著，表明TPA硬度、弹性、粘聚性、胶着性和咀嚼性均可反映品种间面条的质地结构差异，可作为评价面条结构特性的客观量化指标。所以，质构仪TPA指标硬度能较好地反映面条的软硬度和总评分。馒头面包等面类食品同样如此。（3） 在大米品质评价中的应用 由于大米弹性、黏着性、硬度、黏度与大米的蒸煮指标之间存在显著的相关性，因此可以用质构仪测定的弹性、黏着性、硬度、黏度来代替蒸煮指标中的碘盐值、膨胀率、米汤干物质、吸水率来评价大米的食用品质。（4） 在肉制品品质评价中的应用 肉的